火力发电厂生产基础知识

火力发电厂生产基础知识
一、火力发电厂的地位
国家发展改革委2月11日发布2010年电力运行情况显示，2010年全国发电量41,413亿千瓦时，比上年增长13.3%，增幅较上年提高7个百分点。

其中，火电33,253亿千瓦时，增长11.7%；水电6,622亿千瓦时，增长18.4%；核电734亿千瓦时，增长70.3%；风电430亿千瓦时，增长73.4%。

截止2010年底，全国发电设备容量96,219万千瓦，其中火电70,663万千瓦，占73.4%；水电21,340万千瓦，占22.2%；风电3,107万千瓦，占3.23%；；核电1,082万千瓦，占1.13%；其他形式的发电量所占比例很少。

二、火力发电原理
火力发电厂的功能是实现化学能向电能的能量转换。

主要转换过程有：化学能转换为热能、热能转化为机械能、机械能转化为电能几个转换过程。

蒸汽动力发电厂是火力发电的主要形式。

火电厂能量转换的基本过程是：燃料（煤或柴油）按照一定流量送入锅炉，与空气混合和燃烧释放出热能。

热能通过锅炉受热面传递给水，使水蒸发并达到一定的温度和压力。

水蒸汽引至汽轮机内膨胀，将热能转换为机械能，推动汽轮机和发电机转子旋转，发电机将机械能转换为电能。

火力发电生产核心理论：热力学第一定律和第二定律、电磁感应理论、蒸汽动力循环。

三、主要发电设备和系统
1、锅炉：本体、循环水泵、燃烧设备、风烟系统、排渣设备、吹灰器、空气预热器等。

锅炉本体：使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，产生一定流量和质量的蒸汽。

本体主要部件有：由炉膛、烟道、燃烧器、汽水系统等部分。

循环水泵：强制循环锅炉用，强制炉水在水冷壁内循环流动，增强吸热效果，防止循环破坏。

燃烧设备：包括炉膛、燃烧器及相应风粉管道等，作用是组织煤粉在炉膛内的着火和燃烧过程。

风烟系统：提供制粉和燃烧所需空气，并将燃烧废物带出锅炉，同时为燃烧过程的组织提供动力。

一般有：送风机、引风机、一次风机（排粉机）及相应风道。

排渣设备：在炉膛底部，将燃烧产生的煤渣排出锅炉，送至灰渣处理系统。

主要由渣斗、碎渣机及冲渣水管道组成。

吹灰器：用于清除锅炉内积存的积灰、结焦。

空气预热器：利用烟气余热加热从外界送进来制粉和燃烧的空气。

2、汽轮机：本体、润滑油系统、抽汽系统、凝结器和真空系统、EH油系统、汽封系统等。

汽轮机本体：将蒸汽热能转换为按规定转速旋转的转子机械驱动力矩，驱动发电机发电。

汽轮机本体主要部件：汽轮机本体分固定部分（汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等）和转动部分（主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等）。

固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。

润滑油系统：为旋转的汽轮机和发电机提供润滑油，并与发电机密封油相连。

有油箱、油泵、冷油器等。

抽汽系统：用于给水回热，提高循环热效率。

凝结器：是一个大型热交换器，用于冷凝汽轮机排汽。

真空系统用于保持汽轮机排汽口负压，真空泵（或抽气器）用于抽出凝结器内的不凝结气体。

EH油系统：汽轮机电液控制系统。

用于控制汽轮机进汽门开度，以及危急时切断进汽。

汽封系统：密封汽轮机的动静间隙，以防止汽轮机内的蒸汽漏出，也防止空气漏入负压部分。

3、发电机：本体、冷却系统（氢气冷却和密封油、内冷水、空气冷却器）、励磁调节系统。

发电机本体：发电机是将机械能转变成电能的电气设备。

火电厂一般用交流同步发电机。

同步发电机由定子和转子两部分组成。

定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。

发电机冷却系统：用于带走发电机带电部分因导电损耗产生的热量。

冷却介质有空气、水、氢气。

采用氢气冷却的系统配备密封油系统，以防止氢气泄漏。

励磁调节系统：向发电机转子提供励磁电流，产生一定强度的磁场，使发电机内形成同步旋转磁场。

4、主变压器：利用电磁感应原理，将发电机端送出的电能提高电压，便于上网输送。

5、风机和水泵：属于流体机械。

用于给流体提高能头或速度，达到输送流体的目的。

火电厂的泵和风机主要有：给水泵、循环水泵、凝结水泵、吸风机、送风机、一次风机（排粉机）等。

6、电气主结线和厂用电系统：变压器、开关、刀闸、母线、电动机、避雷器、电缆、互感器、直流系统、不停电系统UPS、继电保护装置和自动装置等。

电气主结线是满足功率传送和运行等要求、连接高压电气设备的传送电能的电路。

一般指发电机、主变和升压站的一次结线。

发电机产生的电能通过主结线送至电网，同时也可通过它获得电网上的电能。

厂用电系统：用于分配电能，满足厂内设备用电的系统。

为保证设备安全，厂用电系统必须高度可靠。

厂用电系统分为6kV系统和380V系统，满足不同设备的需要。

开关：用于切断工作电流或事故电流，有灭弧装置。

刀闸：用于使电路形成明显的断点。

互感器：是测量高电压设备电压和电流的设备。

7、除尘除灰系统：电除尘器、干灰输送系统、脱硫、灰渣处理等。

电除尘器利用电场力，收集烟气中的灰尘。

干灰输送系统：以压缩空气为动力和输送介质，将电除尘器收集的干灰输送到灰库，便于进一步利用。

脱硫：石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺用碱性石灰水吸收烟气中的酸性气体。

主要设备有增压风机、烟气热交换器、脱硫塔等。

8、水处理系统：锅炉补给水处理、循环水处理、炉内水处理。

锅炉补给水：通过一系列化学处理获得的符合汽轮机和锅炉高温高压运行要求的除盐水。

循环水处理：通过加药、排污等手段控制循环水的品质。

炉内水处理：通过加药、排污等手段，控制锅炉内水的品质。

9、给水回热系统：高、低压加热器、除氧器、轴封加热器、给水泵、凝结水泵等。

给水回热系统是为提高蒸汽动力循环的循环热效率而设置的。

利用从汽轮机不同位置抽出不同参数的蒸汽，逐级加热给水，使给水进入锅炉前达到一定温度水平，减小锅炉内传热温差，从而提高循环效率。

除除氧器外，加热器均为表面式热交换器。

给水泵后的加热器为高压加热器。

除氧器是其中一级加热器，是混合式加热器，其主要作用是用热力除氧原理，排出给水中溶解的氧气和其他气体。

轴封加热器：加热源来自汽轮机的汽封漏汽。

凝结水泵：提高凝结水能头，将凝结器的凝结水输送至除氧器。

给水泵：提高给水能头，从除氧器向锅炉补水。

凝结水泵和给水泵是热力循环中的工质压缩环节。

10、计算机控制系统：分散控制系统DCS、炉膛安全监控系统FSSS、汽轮机电液控制系统DEH、汽轮发电机监测系统TSI、危急遮断系统ETS、网络微机监控系统及外围设备监控系统（脱硫、输煤等）
11、制粉系统：磨煤机、给煤机、煤斗、煤粉分离器、分配器、给粉机、煤粉仓、排粉机（一次风机）等。

磨煤机：将原煤磨制成细粉，便于送入炉膛内，并加快其着火和燃烧。

给煤机：控制进入磨煤机的原煤流量。

给粉机：控制进入炉膛的煤粉流量，以控制燃烧强度。

煤粉分离器：将磨煤机出来的煤粉进行分离，粗粉送回磨煤机重磨。

一次风机（排粉机）：提供风量，进行煤粉输送、干燥，并作为煤粉燃烧初期的一次风进行燃烧反应。

12、冷却水系统：循环水系统（凉水塔、循环水泵等）、工业冷却水系统（开、闭式循环水、工业水泵、水水热交换器等）。

13、输煤系统：煤场、卸煤沟、卸车机、翻车机、皮带运输机、斗轮机、推煤机、给煤机、碎煤机、滚动筛等。

14、燃油系统：燃油泵、油罐、蒸汽加热、油枪（油燃烧器）、油控制管道系统。

15、压缩空气系统：空气压缩机、净化装置等。

16、：其它：辅助蒸汽系统、供热、消防、计量、质量监督、补水排污等
四、火力发电厂的基本工艺流程
1、输煤：
2、制粉、风烟和燃烧：
3、除灰、排渣和脱硫：
4、蒸汽一次再热、给水回热动力循环：
5、电能转换和输送：
6、锅炉补给水处理：
五、电厂日常生产要求
1、坚持“安全第一”的方针，保持安全生产，保证现场人身安全和设备安全。

2、保持发电设备稳定运行，满足电网需要。

3、在生产中尽量提高经济性，减少能量和物资消耗。

4、及时消除设备缺陷，保持设备健康。

5、严密监督设备设施运用状况，消除设备隐患。

6、改造设备系统，改进运行方式，不断提高生产效率，符合行业发展趋势。

7、迅速处理设备异常和故障，减少事故损失，分析事故原因，实施改进措施。

8、对生产情况进行统计、总结，据有关要求改善指标。

六、发电生产常见名词
1、运行专业：开/停/跳机、点/熄/灭火、冲转/打闸/遮断、并网/解列、切换厂用电、定期试验和轮换、巡回检修、交/接班、停/送电、协调控制CCS。

2、维护专业：机组大修、中修、小修、临修、抢修、调试、分部试运。

3、技术经济指标：运行小时、利用小时、可用小时、额定容量、发电量、上网电量、供热量、负荷率、厂用电率、发/供电标准煤耗率、热耗率、热效率、辅机电耗率、辅机单耗、原煤低位热值等。

七、生产分工和管理
1、电力生产的特点
同时性：电力不可储存，生产与消费保持实时平衡。

整体性：发、输、配电同时完成。

随机性：电力负荷和设备情况随时都在变化。

由于上述特点，要求发电设备出力必须随用电负荷变化进行调整，发电生产必须高度重视时效性。

2、发电生产组织
按劳动组织方式，分工为检修（或维护）、运行及职能管理三类。

按专业划分，生产运行分工为集控（电气、汽机、锅炉）、灰水（含脱硫）、化学（品质监督及水处理）、燃料、热力几类，设备维护一般按运行专业相应分工。

运行：负责设备的日常运行操作、检查、监督、调整，使发电出力满足电网需求，设备运行安全经济。

维护：负责设备的维护、保养、检修、消缺，及时消除设备的异常情况，以满足运行要求。

职能管理：负责生产过程的管理、监督，对生产方面的安全性、经济性进行组织、指挥、总结、分析等工作。

3、生产管理制度
安全管理
设备工程管理
技术监督
科技计量节能管理调度管理
姓名分数
1、火力发电厂生产主要有哪些能量转换？请简述全厂能量转换过程。

2、火电厂蒸汽动力循环过程主要由哪些设备完成？请写出其流程。

3、请列举5种以上厂用电主要电气设备的名称，说明其作用。

4、我公司有几台发电机组，容量各是多少？全部机组满负荷运行，1小时能发多少电量？
5、火电厂三大主机有哪些，各自作用是什么？
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6、给水回热系统的作用是什么？蒸汽动力循环为什么要采用一次中间再热？
7、火电厂的生产过程一般有哪些专业划分？
8、电厂的生产管理为什么要高度重视时效性？
9、请列举10个火电厂的技术经济指标。

10、请谈谈你对火电厂生产工作的认识。